[发明专利]一种基于激光冲击的金属焊接方法及系统有效
申请号: | 202010639030.2 | 申请日: | 2020-07-06 |
公开(公告)号: | CN111843124B | 公开(公告)日: | 2021-11-19 |
发明(设计)人: | 周留成;何卫锋;潘鑫磊;蔡振兵;焦阳;王学德 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军空军工程大学 |
主分类号: | B23K9/16 | 分类号: | B23K9/16;B23K9/025;B23K9/32;C22F3/00;B23K103/14 |
代理公司: | 郑州知倍通知识产权代理事务所(普通合伙) 41191 | 代理人: | 李玲玲 |
地址: | 710038 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 激光 冲击 金属 焊接 方法 系统 | ||
1.一种基于激光冲击的金属焊接方法,其特征在于,焊枪对焊接对象的焊缝的整个焊接过程分为至少两个焊接子过程,所述金属焊接方法包括:
当焊枪完成每一个焊接子过程时,即完成一层焊接时,检测焊接对象的焊缝的温度;
当所述焊缝的温度降低到预设温度阈值时,启动激光器,对所述焊缝进行激光冲击强化,同时,施加磁场,所述激光器输出的激光束穿过所述磁场,且所述磁场覆盖焊缝表面,用以约束激光器输出的激光束在焊缝表面诱导的等离子体,使所述等离子体的带电粒子的洛伦茨力指向所述焊缝,约束所述等离子体的带电粒子向激光入射方向膨胀;当热激光冲击强化过程结束之后,进行下一个焊接子过程;所述预设温度阈值为300℃。
2.一种基于激光冲击的金属焊接系统,其特征在于,包括焊枪、外加磁场生成装置、激光器和温度检测装置;所述焊枪对焊接对象的焊缝的整个焊接过程分为至少两个焊接子过程;
当所述焊枪完成每一个焊接子过程时,即完成一层焊接时,所述温度检测装置检测焊接对象的焊缝的温度,当所述焊缝的温度降低到预设温度阈值时,启动激光器,对所述焊缝进行激光冲击强化,同时,所述外加磁场生成装置施加磁场,所述激光器输出的激光束穿过所述磁场,且所述磁场覆盖焊缝表面,用以约束激光器输出的激光束在焊缝表面诱导的等离子体,使所述等离子体的带电粒子的洛伦茨力指向所述焊缝,约束所述等离子体的带电粒子向激光入射方向膨胀;当热激光冲击强化过程结束之后,进行下一个焊接子过程;
所述预设温度阈值为300℃。
3.根据权利要求2所述的基于激光冲击的金属焊接系统,其特征在于,所述金属焊接系统还包括控制装置,所述控制装置与所述焊枪、外加磁场生成装置、激光器和温度检测装置电连接。
4.根据权利要求2所述的基于激光冲击的金属焊接系统,其特征在于,所述外加磁场生成装置包括N极板和S极板。
5.根据权利要求2所述的基于激光冲击的金属焊接系统,其特征在于,所述激光器包括Nd:YAG激光生成模块、反射镜和聚焦镜,所述Nd:YAG激光生成模块输出的激光束输出给所述聚焦镜的激光输入端,所述聚焦镜的激光输出端输出的激光束用于照射所述焊缝,所述反射镜设置在所述Nd:YAG激光生成模块和聚焦镜之间的光路上。
6.根据权利要求2所述的基于激光冲击的金属焊接系统,其特征在于,所述温度检测装置为红外测温仪。
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